文档介绍：关于材料的机械性能指标
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强度（抗拉强度、屈服强度） 下图是常用碳素结构钢的应力一应变曲线图 1、当应力值小于比例极限σp时，应力与应变之间成正比例关系，其比值即泥沙、岩石为作业对象，工作环境恶劣，在作业中承受较大的冲击载荷和强烈磨料磨损。因此，工程机械用材要求具有耐疲劳性能、耐磨性、耐冲击性、低温韧性、耐腐蚀性和良好的可焊性。大部分材料采用碳钢和低合金钢，如Q235，16Mn，20CrMnTi，30CrMnSi 等，其中高强度低合金钢，以其高强度，延伸性、耐磨性、低温韧性和可焊性良好而得到越来越广泛的应用。在节省材料，减轻自重，提高耐磨性方面起到很好的作用。如美国卡特皮勒公司992B装载机铲斗选用的低合金钢屈服强度达到990MPa。
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钢的热处理
钢的热处理是将钢在固态下进行加热、保温和冷却，使钢得到预期的组织和性能的工艺方法。钢在进行加热或冷却的过程中，内部组织将发生变化，机械性能发生变化。但不改变其形状和尺寸。
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热处理在机械零件制造中占有重要的地位。例如，钢件毛坯在切削加工之前，可以通过热处理降低其硬度，以便于切削，加工成零件之后，又可通过热处理提高力学性能，使零件具有良好的使用性能和较长的使用寿命。 热处理的方法很多，不同的热处理工艺，主要在于加热温度高低、保温时间长短和冷却速度快慢的不同。
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热处理可分为普通热处理工艺和表面热处理。
钢的普通热处理工艺是生产中应用最普通的热处理工艺，包括退火、正火、淬火与回火四种。
（1）退火 退火是把钢加热到临界点以上某一温度保温后缓慢冷却的热处理工艺。对钢进行退火的目的是：降低硬度以便切削加工；提高塑性、韧性以便于进行变形加工（冷冲压及冷拔等）；消除内应力；改善某些不良组织。
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（2）正火 正火是将钢加热到完全奥氏体状态，然后从炉中取出，在空气中冷却的热处理工艺。正火主要用于改善中、低碳钢的可切削性，消除某些钢中的不良组织。一些性能要求不高的中碳钢零件，也可以在正火后使用，而不必淬火、回火。
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（3）淬火 淬火是将钢件加热到临界点以上并保温一段时间，然后快速冷印，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。为了获得足够快的冷却速度，淬火时通常是将钢件置于水或油中冷却。由于马氏体具有高硬度（高碳马氏体）或高强度（低碳马氏体），所以淬火是使钢强化最有效、最重要的方法之一。
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（4）回火： 回火是将淬水后的钢件加热到临界点以下某一温度，保温一般时间后冷却到室温的热处理工艺。钢件在淬火后强度和硬度将显著提高，但韧性往往降低很多。此外，淬火时急剧冷却将使钢件产生很大的内应力，内应力可能导致零件变形甚至开裂，因此钢件在淬火后必须及时进行回火。
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根据回火温度的高低，回火工艺分为以下三种：
低温回火： 温度为150~250℃。可减小钢件的内应力，使韧性有所改善，同时保持高的硬度和强度。低温回火适用于要求硬度高、耐磨性好的零件，如刀具、量具、冷冲模、滚动轴承等。
中温回火： 温度为350~500℃，可显著减小钢件淬火后的内应力，提高弹性，适用于弹簧。
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高温回火： 温度为500~650℃，可消除内应力，使钢件获得较好的韧性与较高的强度，亦即通常所说的获得良好的综合力学性能。钢的这种淬火并高温回火的工艺又称为调质。调质处理适用于中碳钢和中碳合金钢制造的且要求具有良好综合力学性能的零件，如轴、螺栓、连杆、曲轴等。
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钢的表面热处理
有些机构零件如齿轮、活塞销、凸轮轴等，在工作时表面易磨损，整体又受较大的动负荷。这些零件的表面应具备高的硬度和耐磨性，心部应有足够的强度和韧性。采用普通热处理难以使钢件兼顾到这样表里不一致的性能要求，钢的表面热处理却能解决这个问题。
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表面淬火：表面淬火是对钢件快速加热，在热量来不及传到心部的情况下，表面温度就升到临界以上，产生奥氏体组织。随即快速冷却，使表面获得马氏体组织，从而提高表面硬度和耐磨性，钢件心部仍保持原来的组织和性能。
此外还有化学热处理：渗碳、渗氮、渗硼、渗铝和渗铬等 ，以改变表面的化学成分，从而改变表层的组织和性能 。
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型材及应用特点
由钢材轧制